나노 미터 규모의 장치 내에서, 가시 광선은 물리학 자 및 엔지니어 보고서 팀이 한 번에 무한히 빠르게 이동합니다. Gizmo는 즉각적인 의사 소통으로 이어지지 않을 것입니다. Albert Einstein의 상대성 이론의 유명한 속도 제한은 여전히 유효하지만 광학 회로 유형의 요소 역할을 포함하여 다양한 용도를 가질 수 있습니다.
애틀랜타의 조지아 기술 연구소 (Georgia Institute of Technology)의 전기 엔지니어 인 Wenshan Cai는“이러한 사물의 시연은 분명히 흥미롭고 유용 할 것입니다.
빈 공간에서 빛은 항상 초당 300,000,000 미터로 이동합니다. 유리와 같은 재료에서는 느리게 이동합니다. 재료에서 진공 속도에 대한 조명 속도의 비율은 재료의 "굴절률"을 정의하는데, 이는 일반적으로 1보다 큽니다. 그러나 과학자들은 빛과 물질의 상호 작용을 조작하기 시작했습니다.
이제 암스테르담의 원자 및 분자 물리학 연구소의 물리학자인 Albert Polman; 펜실베니아 대학교의 전기 엔지니어 인 Nader Engheta; 그리고 동료들은 특히 이상한 업적을 철회했습니다. 그들은 가시 광선에 대한 굴절 색인이 0 인 작은 장치를 개발했습니다. 따라서 특정 파장의 빛파가 무한히 빠르게 움직입니다.
이 장치는 두께가 85 나노 미터, 길이가 2000 나노 미터의 절연 실행 막대 막대로 구성되며, 빛은 일반적으로 침투하지 않습니다. 그 결과 도파관이라고 불리는 가벼운 컨벤처 챔버가 있습니다. 연구원들은 물리 검토 편지 에 대한 논문에 종이를보고 한 것처럼 120 ~ 400 나노 미터 범위의 이산화 실의 폭이 120 ~ 400 나노 미터 범위의 다른 장치를 만들었습니다. .
전자기장은 장치 측면의 특정 "경계 조건"을 준수해야하기 때문에 빛은 이러한 도파관에서 다르게 행동합니다. 가이드의 끝 사이에서 짧은 파장 조명이 앞뒤로 튀어 오르고, 반영성 가벼운 파의 피크와 트로프는 겹쳐서 울리는 기관 파이프를 사용한 압력 패턴과 매우 유사한 밝고 어두운 밴드의 패턴을 만듭니다. "컷오프"파장 위로 빛은 전혀 흐르지 않습니다.
컷오프 파장에서 일이 흥미로워집니다. 밴드 패턴을 생성하는 대신 전체 도파관이 밝아집니다. 즉, 똑같이 이격 된 피크 또는 "위상 전선"을 가진 파도 역할을하는 대신 파도가 피크가 무한히 빠르게 움직이며 한 번에 어디에나있는 것처럼 동작합니다. 따라서 빛은 도파관의 길이를 따라 동기로 진동합니다.
Engheta와 Company는 이전에 전자 레인지라고 불리는 더 긴 파장 방사선에 대해 0의 굴절 색인을 만들었습니다. 새로운 위젯이 너무 작아서 광원을 포함하기에는 가시 광선에 대한 위업을 반복하는 것이 더 어려웠습니다. 대신, 연구원들은 전자 빔에서 총을 쏘아 도파관 내의 모든 파장의 빛을 생성하고 그로부터 누출되는 빛을 측정했다. 특정 파장에서 빛나는 빛의 양은 전자 빔이 그 파장에 어둡거나 밝은 지점이 있어야하는 지점에 들어가는 지에 따라 다릅니다. 따라서 도파관을 따라 빔을 스캔하고 출력을 모니터링함으로써 연구원들은 각 파장에서 빛 패턴을 추적했습니다. 홍콩 과학 기술 대학의 물리학자인 Che Ting Chan은“이것은 최상의 나노 제작과 특성화입니다.
그렇다면 모든 곳에서 온 빛의 파도는 어떻게 상대성을 위반하지 않습니까? Engheta는 빛의 두 속도가 있다고 설명합니다. "위상 속도"는 주어진 파장의 파도가 얼마나 빨리 이동하는지를 설명하며 "그룹 속도"는 빛이 에너지 또는 정보를 얼마나 빨리 전달하는지를 설명합니다. Engheta는 그룹 속도만이 진공 상태에서 빛의 속도 아래로 유지되어야하며, 도파관 내부에서는 이렇게 말합니다.
Engheta는이 장치는 다양한 용도를 가질 수 있다고 말했다. 도파관에서 누출되는 빛이 모두 동기화되기 때문에 도파관은 조각상 전면으로 빛파를 방출하는 안테나를 형성하기 위해 구부러 질 수 있다고 그는 말했다. 또한 희망적인 유형의 나노 스케일 광학 회로를위한 도관을 만들 수 있다고 그는 말했다.
이러한 도파관의 배열은 굴절률이 0 인 벌크 재료를 만들 수도 있습니다. 그러나 Cai는 그 배열을 제조하는 것은 매우 어려울 것이라고 말합니다. "이론적으로는 쉽습니다. 실험적으로는 매우 매우 입니다. 어려운. "
